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中国北方和邻近蒙古国南部处于亚洲内陆，气候干旱，是全球重要的风尘释放中心之一。风尘释放多伴随极端沙尘天气，严重影响东亚人口密集区生产生活。东亚风尘近距搬运堆积了巨厚黄土。北太平洋软泥沉积以及格陵兰冰芯中的灰尘也主要由远距离传输的东亚风尘组成。东亚风尘物源研究对揭示风尘物质的产生与搬运机制，解读风尘沉积古环境记录，预测风尘物质的环境效应，及指导当代沙尘治理皆有重要意义。 地球化学方法是风尘物源最有效的示踪手段之一。本论文主要通过系统调查和对比各类风尘沉积与潜在源区物质的Nd-Sr同位素和碳酸盐矿物组成，圈定东亚风尘的物质源区，最后利用风尘沉积记录揭示源区物质本身的成分演化。 Nd-Sr同位素是最为常用风尘物源示踪方法。前人研究积累了大量风尘沉积的Nd-Sr同位素资料，而潜在源区物质研究较少且样品处理方法不一。本研究系统采集了中国北部和西部东亚风尘所有潜在源区的地表物质。根据黄土和远距传输东亚风尘的粒度范围系统测试了潜在源区物质小于75μm和小于5μm粒级硅酸盐组分的Nd-Sr同位素组成。发现潜在源区地表物质存在明显的Nd-Sr同位素分区特征。Nd-Sr同位素分区与剥蚀区物质的平均成分有关，受构造背景控制。构造控制揭示潜在源区物质在亚构造时间尺度以内相对稳定，为利用现代潜在源区地表物质的同位素分区特征示踪地质时期的风尘物源奠定了基础。 在查明潜在源区物质Nd-Sr同位素特征的基础上，研究测试了中国多个地区风成黄土硅酸盐组分的Nd-Sr同位素组成。结果发现黄土Nd-Sr同位素同样存在明显的空间分区特征，并通过与潜在源区物质Nd-Sr同位素比较发现黄土物源相对稳定，主要来源于其上风向邻近干旱区，为短距搬运，且搬运路线与现代尘暴一致。中国东部黄土Nd-Sr同位素强烈负相关，指示北部干旱区（中国北方边境附近干旱区）和阿拉善干旱区两大物源区。北部干旱区和阿拉善干旱区周边中亚造山带和青藏高原北缘山脉的高山剥蚀过程保证了充足的粉沙物质供应。Nd-Sr同位素还揭示鄂尔多斯干旱区在地质史上不是重要的沙尘源区，与鄂尔多斯地区地势平坦，缺少制造粉沙物质的高山过程有关。 黄土高原黄土高碳酸盐含量特征为物源研究提供了另外一种途径。碳酸盐矿物地球化学综合研究证实黄土高原黄土中的碳酸盐物质主要来自原始风尘，揭示源区物质具有高方解石和高白云石的双重特征，并结合黄土与潜在源区物质白云石稳定同位素、结晶度和碳酸盐矿物微量元素，把黄土高原黄土物源圈定于祁连山与戈壁阿尔泰山之间的河西走廊和阿拉善干旱区，证实了Nd-Sr同位素的研究结果。 应用综合地球化学示踪手段发现东亚现代风尘物源在时间上和空间上均有显著变化，与单次沙尘事件起源区以及搬运过程中的物质交换有关。黄土高原上风向现代风尘Nd-Sr同位素再次证实了黄土高原黄土与阿拉善干旱区物质之间的联系。北京现代风尘的搬运路线和物源与风成黄土一致，但Nd-Sr同位素组成却与黄土差别明显，指示北京现代沙尘中约有50％为鄂尔多斯干旱区和北京附近干旱区物质加入。鄂尔多斯干旱区和北京附近干旱区沙尘释放可能与人类活动导致的沙漠化有关，为北京地区现代沙尘的治理提供了新的思路。黄土记录还表明沙漠化只是鄂尔多斯干旱区现代沙尘释放的必要因素之一，鄂尔多斯沙尘为暖期成壤作用长期积累的粉沙物质在环境恶化时短暂而集中释放。 黄土高原中新世黄土和北太平洋软泥沉积记录了东亚风尘源区物质在构造时间尺度上的演化。记录表明源区物质Nd同位素比值15 Ma万年以来逐渐降低，反映青藏高原北缘山脉相对中亚造山带剥蚀量逐渐增加，可能与全球变冷导致青藏高原北缘首先进入冰冻圈有关，也可能是青藏高原北缘逐步抬升的结果。物源研究表明青藏高原抬升和东亚风尘物质的产生和搬运有着极其密切的联系。抬升导致内陆干旱化并创造了利于沙尘搬运的大气环流;高原抬升和抬升导致的全球变冷促进高山冰川磨蚀，从而为东亚风尘提供了大量的粉沙物质。